用于感测驱动元件的电特性的有机发光显示器的制造方法

文档序号:9454154阅读:381来源:国知局
用于感测驱动元件的电特性的有机发光显示器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及有机发光显示器,更具体地,涉及一种能够感测驱动元件的电特性的有机发光显示器。
【背景技术】
[0002]有源矩阵类型的有机发光显示器包括自发光有机发光二极管(以下称为“0LED”),并且提供诸如快响应速度、高发光效率、高亮度以及宽视角的优势。
[0003]作为自发光元件的OLED包括阳极、阴极以及形成在阳极和阴极之间的有机化合物层HIL、HTL、EML、ETL和EIL。有机化合物层包括空穴注入层HIL、空穴输送层HTL、发光层EML、电子输送层ETL以及电子注入层EIL。当驱动元件被应用到阳极和阴极时,通过空穴输送层HTL的空穴和通过电子输送层ETL的电子移动到发光层EML以形成激子。结果,发光层EML产生可见光。
[0004]在有机发光显示器中,各自包括OLED的像素被排列成矩阵形式,并且根据视频数据的灰度控制像素的亮度。各个像素包括驱动元件,即驱动TFT (薄膜晶体管),该驱动TFT响应于其栅电极与源电极之间施加的电压Vgs控制驱动电流流过所述OLEDο驱动TFT的诸如阀值电压、移动性等的电特性可以随着驱动时间的过去而退化,造成从像素到像素的变化。驱动TFT的电特性在像素之间的变化使得相同的视频数据的亮度在像素之间不同。这使得难以实现期望的图像。
[0005]已知内部补偿方法和外部补偿方法来补偿驱动TFT的电特性的变化。在内部补偿方法中,驱动TFT的阀值电压的变化在像素电路内部进行自动补偿。像素电路的配置是非常复杂的,因为为了进行内部补偿,流过OLED的驱动电流必须在不考虑驱动TFT的阀值电压的情况下进行确定。而且,内部补偿方法不适于补偿驱动TFT之间的移动性变化。
[0006]在外部补偿方法中,通过测量与驱动TFT的电特性(阀值电压和移动性)对应的感测到的电压并基于这些感测到的电压通过外部电路调制视频数据来补偿电特性的变化。近年来,正在积极进行关于外部补偿方法的研究。
[0007]在传统的外部补偿方法中,数据驱动电路通过感测线从各个像素接收感测到的电压,将所感测到的电压转换成数字感测值,然后将该数字感测值发送到定时控制器。定时控制器基于数字感测值调制数字视频数据,并补偿驱动TFT的电特性的变化。
[0008]由于驱动TFT是电流元件,其电特性由响应于给定的栅-源电压Vgs在漏极与源极之间流动的电流Ids的量来表示。顺便说下,为了感测驱动TFT的电特性,传统外部补偿方法的数据驱动电路感测与电流Ids对应的电压,而不感测流过驱动TFT的电流Ids。
[0009]例如,在由本申请人提交的专利N0.10-2013-0134256和N0.10-2013-0149395中公开的外部补偿方法中,驱动TFT以源极跟随器的方式进行操作,然后通过数据驱动电路感测存储在感测线的线电容器(寄生电容器)中的电压(驱动TFT的源电压)。在该外部补偿方法中,为了补偿驱动TFT的阀值电压的变化,当以源极跟随器的方式工作的驱动TFTDT的源极电位达到饱和状态(即,驱动TFT DT的电流Ids成为零)时感测源电压。并且,在该外部补偿方法中,为了补偿驱动TFT的移动性的变化,在以源极跟随器的方式工作的驱动TFT DT的源极电位达到饱和状态之前感测线性电压。
[0010]传统的外部补偿方法具有以下问题。
[0011]首先,在流过驱动TFT的电流被改变成源电压之后感测源电压并且利用感测线的寄生电容器存储该源电压。在这种情况下,感测线的寄生电容相当大,而且寄生电容的量可以随着显示面板的显示负载而变化。由于寄生电容不保持在恒定水平而是由于各种环境因素的影响而变化,其无法进行校准。存储有电流的寄生电容的量的任何变化使得难以获得准确的感测值。
[0012]第二,因为传统的外部补偿方法采用电压感测,获得感测值需要花费相当长的时间,例如,直至驱动TFT的源电压达到饱和。特别地,如果感测线的寄生电容较大,则需要花费很多时间来吸取足够的电流以满足使得能够进行感测的电压水平。如图1所示,该问题在低灰度感测的情况下比高灰度感测的情况下变得更加严重。

【发明内容】

[0013]本发明的一个方面在于提供一种在感测驱动元件的电特性时提供更短的感测时间和更高的感测性能的有机发光显示器。
[0014]本发明的示例性实施方式提供了一种有机发光显示器,该有机发光显示器包括:显示面板,该显示面板具有与数据线和感测线连接的多个像素,各个像素包括OLED和用于控制该OLED的发光量的驱动TFT ;以及数据驱动器1C,该数据驱动器IC包括用于向所述数据线施加感测数据电压的DAC、用于通过与所述感测线连接的多个感测通道感测所述像素的电流数据的多个感测单元以及公共地连接到所述感测单元的ADC,各个感测单元包括:连接到奇数感测通道的第一电流积分器;连接到与所述奇数感测通道相邻的偶数感测通道的第二电流积分器;以及采样及保持单元,该采样及保持单元从自所述第一电流积分器输入的第一米样值和自所述第二电流积分器输入的第二米样值中去除公共噪声分量,同时存储并保持第一采样值和第二采样值。
[0015]所述采样及保持单元包括:采样及差分电容器,其连接在所述第一电流积分器的第一输出节点与所述第二电流积分器的第二输出节点之间;第一采样开关,其连接在所述第一电流积分器的输出端子与所述第一输出节点之间;第二采样开关,其连接在所述第二电流积分器的输出端子与所述第二输出节点之间;第一保持开关,其连接在所述第一输出节点与所述ADC的输入端子之间;第二保持开关,其连接在所述第二输出节点与所述ADC的输入端子之间;第一噪声消除开关,其连接在所述第二输出节点与接地电源之间;以及第二噪声消除开关,其连接在所述第一输出节点与所述接地电源之间。
[0016]感测操作按照两个周期进行,所述两个周期包括:奇数感测周期,其用于感测从奇数感测线输入的像素电流并依次输出所述像素电流;以及偶数感测周期,其用于感测从偶数感测线输入的像素电流并依次输出所述像素电流,所述像素电流指示流过像素的驱动TFT的源-漏电流,并且感测数据电压包括产生大于零的像素电流的针对给定灰度的数据电压和不产生像素电流的针对黑色灰度的数据电压,其中,在所述奇数感测周期中,针对给定灰度的所述数据电压被同时施加到通过数据线连接到所述奇数感测线的像素,并且针对黑色灰度的所述数据电压被同时施加到通过数据线连接到所述偶数感测线的像素,并且在所述偶数感测周期中,针对给定灰度的所述数据电压被同时施加到通过数据线连接到所述偶数感测线的像素,并且针对黑色灰度的所述数据电压被同时施加到通过数据线连接到所述奇数感测线的像素。
[0017]在奇数感测周期中,第一采样值包含像素电流分量和公共噪声分量二者,第二采样值仅包含公共噪声分量,并且在偶数感测周期中,第二采样值包含像素电流分量和公共噪声分量二者,第一米样值仅包含公共噪声分量。
[0018]各个感测单元还包括校准切换单元,该校准切换单元用于补偿ADC的特性的变化以及第一电流积分器和第二电流积分器的特性的变化。
[0019]校准切换单元包括:第一偏置开关,其连接在节点X与奇数感测通道之间;第二偏置开关,其连接在节点X与偶数感测通道之间;电压源开关,其连接在节点X与基准电压的输入端子之间;电流源开关,其连接在节点X与基准电流的输入端子之间。
[0020]各个感测单元还包括均衡化开关,该均衡化开关连接在均衡化电压的输入端子与ADC的输入端子之间,其中,第一保持开关和第二保持开关以及所述均衡化开关在感测操作期间同时接通达预定时间段,以使采样及差分电容器的两端均衡化。
[0021]各个感测单元还包括:第一低通滤波器,其连接在第一电流积分器的输出端子与第一采样开关之间;以及第二低通滤波器,其连接在第二电流积分器的输出端子与第二采样开关之间。
[0022]各个感测单元还包括:第一电流传输器,其连接在奇数感测通道与第一电流积分器之间;以及第二电流传输器,其连接在偶数感测通道与第二电流积分器之间。
[0023]第一电流积分器和第二电流积分器中的每一个包括:放大器,该放大器包括与感测通道中的任一个连接的反相输入端子、用于接收基准电压的非反相输入端子以及用于输出米样值的输出端子;积分电容器,该积分电容器连接在所述放大器的所述反相输入端子与输出端子之间;以及第一开关,该第一开关连接到所述积分电容器的两端,第一积分电容器和第二积分电容器中的每一个包括:多个电容器,所述多个电容器并联连接到所述放大器的所述反相输入端子;以及多个电容调节开关,所述多个电容调节开关连接在所述电容器与所述放大器的所述输出端子之间,其中,所述电容调节开关响应于基于从ADC输出的数字感测值的开关控制信号而接通/断开。
【附图说明】
[0024]附图被包括以提供对本发明的进一步理解,并且被并入本说明书且构成本说明书的一部分,附图示出了本发明的实施方式,并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
[0025]附图中:
[0026]图1示出基于电流感测方法实现外部补偿的有机发光显示器的示意性结构;
[0027]图2示出一个像素与利用电流感测方法应用到外部补偿的电流积分器之间的连接结构;
[0028]图3示出易受噪声影响的电流感测方法的缺点;
[0029]图4示出应用有改进的电流感测方法的根据本发明的示例性实施方式的有机发光显示器;
[0030]图5示出形成在图4的显示面板上的像素的结构以及用于实现改进的电流感测方法的数据驱动器IC的结构;
[0031]图6示出施加到感测单元的驱动信号;
[0032]图7示出感测单元的详细结构;
[0033]图8示意性地示出ADC校准模式的操作顺序;
[0034]图9和图10示出感测单元在ADC校准模式下的操作状态;
[0035]图11示意性地示出Cl校准模式的操作顺序;
[0036]图12和图13示出感测单元在Cl校准模式下的操作状态;
[0037]图14示意性地示出感测模式的操作顺序;
[0038]图15和图16示出感测单元在感测模式下的操作状态;
[0039]图17是示出公共地施加到感测单元的基准电流和基准电压的视图;
[0040]图18示出根据本发明的感测单元的修改例;
[0041]图19示出根据本发明的感测单元的另一修改例;以及
[0042]图20示出用于调节积分电容器的电容以防止ADC超范围的方法。
【具体实施方式】
[0043]以下,将参照附图描述本发明的示例性实施方式。在下面的说明中,如果相关已知功能或结构的详细描述由于不必要的细节而使本发明模糊,则其将被省略。
[0044]1、电流感测方法
[0045]将对本发明所基于的电流感测方法进行说明。
[0046]图1示出基于电流感测方法实现外部补偿的有机发光显示器的示意性结构。图2示出一个像素与利用电流感测方法应用到外部补偿的电流积分器之间的连接结构。
[0047]参照图1,在本发明中,进行电流感测所需的感测块和ADC(模拟-数字转换器)被包括在数据驱动
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